CN114966514A - 一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法 - Google Patents

一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114966514A
CN114966514A CN202210894455.7A CN202210894455A CN114966514A CN 114966514 A CN114966514 A CN 114966514A CN 202210894455 A CN202210894455 A CN 202210894455A CN 114966514 A CN114966514 A CN 114966514A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
resistance
chip
fuel cell
signal generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210894455.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114966514B (zh
Inventor
全琎
叶麦克
全欢
范慧馨
王珂
全书海
熊荧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haiyi Xinneng Hubei Technology Co ltd
Wuhan Hyvitech Co ltd
Original Assignee
Haiyi Xinneng Hubei Technology Co ltd
Wuhan Hyvitech Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haiyi Xinneng Hubei Technology Co ltd, Wuhan Hyvitech Co ltd filed Critical Haiyi Xinneng Hubei Technology Co ltd
Priority to CN202210894455.7A priority Critical patent/CN114966514B/zh
Publication of CN114966514A publication Critical patent/CN114966514A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114966514B publication Critical patent/CN114966514B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/005—Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references
    • G01R35/007—Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden references"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/378—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明公开了一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法，涉及燃料电池检测技术领域，包括依次相连的调压变压器、桥式整流器和滤波器，还设有可调电位器和测试信号发生模块，可调电位器分别连接滤波器和测试信号发生模块，测试信号发生模块设有电阻网络、电阻网络选通器、译码器、CPU、CAN总线，其中电阻网络由若干电阻串联或并联组成，每一个电阻的两端均设有对外发送信号的测试电压连接点，与接线端子相连，并通过线束连接燃料电池单片电压巡检仪CVM；本发明与现有技术相比，实现难度低、功能组件集成化程度高，且可完整真实的动态模拟燃料电池电堆几百路单片电压值。

Description

一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法
技术领域
本发明涉及燃料电池检测技术领域，具体涉及一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法。
背景技术
燃料电池是目前一种正在被开发和利用的新能源之一，其机理是利用燃料与空气中的氧进行化学反应产生电流，其中氢燃料电池是燃料电池中结构较简单，研究推广较早的一种，以氢气作为燃料，可以持续地供电。一个直接氢燃料电池电堆是由很多片单片燃料电池串联而成，电压巡检是氢燃料电池电堆运行中的重要环节，因为燃料电池***各操作参数的变化均反映在电池组内各单片电池工作电压上，因此各种故障可能引起电池组不能正常运行的前兆也首先反映在电池组内某个电池的工作电压变化上。同时在电池***运行时，监测电池组各节单片电池的电压、依据电池组在稳定功率输出时某片单电池工作电压的变化并分析引起这种变化的原因，在电池组故障发生前采用某些措施，争取排除故障，使电池组恢复到正常工作状态。比如某片电池电压突然下降，有可能是液态水在此节单池出口积累，导致气体在此出处电池气腔积累，此时可采用短时间脉冲排气，将此节单池出口积累的液态水排出，使电池组恢复正常运行。
通常对于小的电堆监视电池电压相对比较容易，因为小电堆内部的流场分布比较均匀，当气体从进气口进入电池后气体的压力分布均匀，压力降很小，在腔内积累的液态水很容易被高压气体排出，电堆的电压变换直接反映了电池各单片的变化，明显的单片电池电压的变化直接会造成总电压的变化。在这种情况下，我们可以直接测量其总电压即可评价出电池的运行状况。在电池串联叠合数比较大的情况下，电堆内部气体管道比较长压力降比较大，多电池由于加工造成的不均匀性也可导致进入电池腔内的气体压力极不均匀，就会导致各单片电压也不均匀。明显的单片电压变化往往是极个别的，而这些变化的情况具有多种表现状态，并且在总电压上很难察觉出来，有一个单片电池的死亡就会造成整个电堆的崩溃，单片电压巡检仪CVM就是为了监测每一片电池电压而开发出来的专业在线实时检测仪器设备。
为了解决生产单片电压巡检仪CVM后检测并确定其真实的产品性能，以及监测能力的可靠性，需要提前测试单片电压巡检仪CVM识别和处理异常电压的能力，因此对燃料电池电堆单片电压巡检仪CVM测试成为必须。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法，旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种燃料电池单片电压信号发生器，包括调压变压器、桥式整流器和滤波器，其中调压变压器、桥式整流器和滤波器依次相连，信号发生器还包括可调电位器和测试信号发生模块，可调电位器分别连接滤波器和测试信号发生模块，测试信号发生模块设有电阻网络、电阻网络选通器、译码器、CPU、CAN总线，且电阻网络、电阻网络选通器、译码器、CPU依次相连，CPU与CAN总线相连通，其中电阻网络设有至少两个串联或并联的电阻单元，每一个电阻单元的两端均设有对外发送信号的测试电压连接点，测试电压连接点对应连接有接线端子，接线端子通过线束连接单片电压巡检仪；
信号发生器还设有上位机，CPU通过CAN总线与上位机相连。
在上述技术方案的基础上，电阻网络设有至少一个光隔继电器，光隔继电器一端连接低压电源输入端。
在上述技术方案的基础上，信号发生器设有至少两个测试电压连接点和接线端子，且测试电压连接点和接线端子一一对应。
在上述技术方案的基础上，电阻网络设有至少两组电阻单元，电阻单元串联或并联或串并联组合。
在上述技术方案的基础上，电阻网络设有N组电阻单元，其中N≥2，编号依次为R1、R2、R3、……RN，其中至少一组电阻单元RN并联有电阻RN-1和RN-2，RN-1连接有光隔继电器TN-1，RN-2连接有光隔继电器TN-2。
在上述技术方案的基础上，光隔继电器为光耦继电器或固态继电器。
在上述技术方案的基础上，测试电压连接点为电压测量接口，用于测量对应电阻单元的电压，接线端子为测试电压连接点正负极接线口。
在上述技术方案的基础上，可调电位器为滑动变阻器。
在上述技术方案的基础上，一种燃料电池单片电压信号发生器的控制方法，电阻网络设有N组电阻单元，其中N≥2，编号依次为R1、R2、R3、……RN-2、RN-1、RN，
其中，R21并联有电阻R21-1和R21-2，R21-1连接有光隔继电器T21-1，R21-2连接有光隔继电器T21-2；电阻R23设有串联电阻R23-1，电阻R23-1并联光隔离继电器T23-1；
电阻R81并联有电阻R81-1和R81-2，电阻R81-1连接有光隔继电器T81-1，电阻R81-2连接有光隔继电器T81-2；电阻R83设有串联电阻R83-1，电阻R83-1并联光隔离继电器T83-1；
该控制方法包括以下步骤：
S1、T23-1、T83-1闭合，T21-1、T21-2、T81-1、T81-2断开，模拟电堆单片电压正常时的信号状态；
S2、T22、T82闭合，模拟单片电压巡检仪与电堆连接信号线接通完好时的信号状态；
S3、T22、T82断开，模拟单片电压巡检仪与电堆连接信号线断线状态，由单片电压巡检仪作出断线状态诊断；
S4、T21-1、T21-2闭合，实现多电阻并联，电阻值下降，电阻R21的电压值VR21下降，模拟VR21路单片电压受干扰而产生电压值下降的信号状态；
T81-1、T81-2闭合，实现多电阻并联，电阻值下降，电阻R81的电压值VR81下降，模拟VR81路单片电压受干扰而产生电压值下降的信号状态；
S5、T23-1断开，R23-1和R23串联，阻值增大，电阻R81的电压值VR23上升，模拟VR23路单片电压受干扰而产生电压值上升的信号状态；
T83-1断开，R83-1和R83串联，阻值增大，电阻R83的电压值VR83上升，模拟VR83路单片电压受干扰而产生电压值上升的信号状态；
S6、用上位机程序改变T21-1、T21-2或T81-1、T81-2闭合断开频率，模拟VR21或VR81路单片电压受不同频率脉冲信号干扰而产生单片电压值下降的脉冲信号状态；
用上位机程序改变T22或T82闭合断开频率，模拟单片电压巡检仪与电堆连接信号线时断时通的信号状态；
用上位机程序改变T23-1或T83-1闭合断开频率，模拟VR23或VR83路单片电压受不同频率脉冲信号干扰而产生单片电压值上升的脉冲信号状态。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）本发明中的燃料电池单片电压信号发生器与现有技术相比，本发明与现有技术相比，实现难度低、功能组件集成化程度高，且可完整真实的动态模拟燃料电池电堆几百路单片电压值；通过上位机程序控制，可模拟电堆启动时单片电压值的动态变化，模拟电堆加、减载时单片电压值的动态变化，模拟电堆在受到干扰信号时单片电压值的动态变化，对燃料电池单片电压巡检仪的开发和生产，无需在真实电堆上进行测试和检验，节约了成本，该测试信号发生器完全真实再现了电堆几百路单片电压动态值，是开发和生产单片电压巡检仪必需的检测仪器设备。
（2）本发明中的一种燃料电池单片电压信号发生器的控制方法能够有效地反映巡检仪在不同环境条件下对燃料电池单片电压特性测试的可靠性，可以直观反映巡检仪监测燃料电池单片电压能力的强弱。
附图说明
图1为本发明实施例中一种燃料电池单片电压信号发生器结构示意图；
图2为本发明实施例中的电阻网络的电路结构示意图；
图3为本发明实施例中的直流电源的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
参见图1所示本发明实施例中一种燃料电池单片电压信号发生器的结构示意图，包括调压变压器、桥式整流器和滤波器，其中调压变压器、桥式整流器和滤波器依次相连，其特征在于：所述发生器还包括可调电位器和测试模块，可调电位器分别连接滤波器和测试模块，测试模块设有电阻网络、电阻网络选通器、译码器、CPU、CAN总线，电阻网络、电阻网络选通器、译码器以及CPU依次相连，CPU与CAN总线相连通，其中电阻网络设有外部测试点，外部测试点对应连接有接线端子，电阻网络设有电阻单元，电阻单元均设有一个外部测试点；
信号发生器还设有上位机，CPU通过CAN总线与上位机相连，CPU对上位机下达的命令和电压信号进行数据处理，CAN总线适用于氢燃料电池巡检仪的工作场景，本申请实施例中需要对大量单片电池的电压进行监测，需要大数据量短距离通信，而且实时性要求比较高，各个节点平等，上位机通过CAN总线实现通信和控制。
电阻网络选通器接受上位机指令信号并通过控制光隔继电器的通断实现电堆在不同状态时各个单片电压的模拟，电阻网络设有至少一个光隔继电器，光隔继电器入口一端连接低电压输入端，低压电源为光隔继电器进行低压供电。
信号发生器设有至少两个外部测试和接线端子，且外部测试和接线端子一一对应。
电阻网络设有至少两组电阻单元，电阻单元依次串联或并联或串并联组合。
电阻网络设有N组电阻单元，其中N≥2，编号依次为R1、R2、R3、……RN，其中至少一个电阻单元RN并联有电阻RN-1和RN-2，RN-1连接有光隔继电器TN-1，RN-2连接有光隔继电器TN-2；或电阻RN并联有电阻RN-1和RN-2，电阻RN-1连接有光隔继电器TN-1，电阻RN-2连接有光隔继电器TN-2。
本实施例中的电阻网络对应模拟氢燃料电池的单片电压，其中每一个电阻单元对应于模拟一个单片电压，通过设置每个电阻单元的电压通断或变化，实现模拟单片电池电压在使用状态下的变化。
光隔继电器为光耦继电器或固态继电器。由于光耦继电器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。光耦合器的主要是信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。
固态继电器是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件，它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的，因此又被称为“无触点开关”。固态继电器是目前继电器中速度最快的，但是它的关断（或接通）时间最小也在ms级，比如20ms。因为固态继电器的关断需要交流电源的负半周完成，50Hz交流的半周期也有10ms。
外部测试点为电压测量接口，用于测量对应电阻单元的电压，接线端子为测量点正负极接线口。接线端子是用于实现电气连接连接器配件，随着工业自动化程度越来越高和工业控制要求越来越严格、精确，接线端子的使用范围越来越多，本实施例中可选用五金端子，螺帽端子，弹簧端子等等。
可调电位器为滑动变阻器，可调电位器改变自身电阻值使与其串联的负载两端电压发生改变，即改变本实施例中电阻网络的电压，可调电位器是实现本申请中模拟电压变化的技术手段之一。可调电位器是用于分压的可变电阻器，按输出与输入电压比与旋转角度的关系分直线式电位器（呈线性关系）、函数电位器（呈曲线关系）。
参见图2所示为本发明实施例中的电阻网络的电路结构示意图，一种燃料电池单片电压信号发生器的测试方法，电阻网络设有N组电阻单元，编号依次为R1、R2、R3、……RN-2、RN-1、RN，电阻单元的电压依次为VR1、VR2、VR3、……VRN，电阻单元对应串联或并联有电阻，并依次编号为R1-1、R2-1、R3-1、……RN-1；电阻单元对应串联或并联有光隔继电器，并依次编号为T1-1、T2-1、T3-1……TN。其中，本实施例中R21并联有电阻R21-1和R21-2，R21-1连接有光隔继电器T21-1，R21-2连接有光隔继电器T21-2，电阻R81并联有电阻R81-1和R81-2，电阻R81-1连接有光隔继电器T81-1，电阻R81-2连接有光隔继电器T81-2，电阻R83设有串联电阻R83-1，电阻R83-1并联光隔离继电器T83-1；参见图3为本发明实施例中的直流电源的结构示意图，该电源为光隔离继电器提供低压电。
其中，每一个电阻单元模拟一个单片电压的电压信号状态，通过改变不同电阻的不同状态实现模拟单片电压的真实状态，根据波动特性的不同，把单片电压巡检仪可以检查到的电压状态分为6个模拟态；正常状态波动、加减载状态波动、线路断开状态波动、受干扰状态波动、启动空载状态波动和脉冲信号干扰状态波动。
本实施例中的方法具体包括以下步骤：
电阻网络设有N组电阻单元，其中N≥2，编号依次为R1、R2、R3、……RN-2、RN-1、RN，
其中，R21并联有电阻R21-1和R21-2，R21-1连接有光隔继电器T21-1，R21-2连接有光隔继电器T21-2；电阻R23设有串联电阻R23-1，电阻R23-1并联光隔离继电器T23-1；
电阻R81并联有电阻R81-1和R81-2，电阻R81-1连接有光隔继电器T81-1，电阻R81-2连接有光隔继电器T81-2；电阻R83设有串联电阻R83-1，电阻R83-1并联光隔离继电器T83-1；
该控制方法包括以下步骤：
S1、T23-1、T83-1闭合，T21-1、T21-2、T81-1、T81-2断开，模拟电堆单片电压正常时的信号状态；
S2、T22、T82闭合，模拟单片电压巡检仪与电堆连接信号线接通完好时的信号状态，此时电路中各个检测电压均正常，波动状态符合氢燃料电池的一般功率状态；
S3、T22、T82断开，模拟单片电压巡检仪与电堆连接信号线（如X22路连接线）断线状态，由单片电压巡检仪作出断线状态诊断；如模拟直接关机时（切断负载，关闭氢源），单片电压值先快速上升，而后逐渐下降至低电压保护值状态；
S4、T21-1、T21-2闭合，实现多电阻并联，电阻值下降，VR21值下降，模拟VR21路单片电压受干扰而产生电压值下降的信号状态；
T81-1、T81-2闭合，实现多电阻并联，电阻值下降，VR81值下降，模拟VR81路单片电压受干扰而产生电压值下降的信号状态；
S5、T23-1断开，R23-1和R23串联，阻值增大，VR23电压值上升，模拟VR23路单片电压受干扰而产生电压值上升的信号状态；如模拟电堆启动过程各个单片电压值快速上升（空载）状态；
T83-1断开，R83-1和R83串联，阻值增大，VR83电压值上升，模拟VR83路单片电压受干扰而产生电压值上升的信号状态；
S6、用上位机程序改变T21-1、T21-2或T81-1、T81-2闭合断开频率，可模拟VR21或VR81路单片电压受不同频率脉冲信号干扰而产生单片电压值下降的脉冲信号状态；
利用上位机程序改变T22或T82闭合断开频率，可模拟单片电压巡检仪与电堆连接信号线时断时通的信号状态；
利用上位机程序改变T23-1或T83-1闭合断开频率，可模拟VR23或VR83路单片电压受不同频率脉冲信号干扰而产生单片电压值上升的脉冲信号状态。
本实例所展示的技术方案仅为说明本申请的发明构思而做的特例，例如可以任意设置电阻的串并联个数或形式以及光隔继电器控制电路通断的情况。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种燃料电池单片电压信号发生器，包括调压变压器、桥式整流器和滤波器，其中调压变压器、桥式整流器和滤波器依次相连，其特征在于：所述信号发生器还包括可调电位器和测试信号发生模块，可调电位器分别连接滤波器和测试信号发生模块，测试信号发生模块设有电阻网络、电阻网络选通器、译码器、CPU、CAN总线，且电阻网络、电阻网络选通器、译码器、CPU依次相连，CPU与CAN总线相连通，其中电阻网络设有至少两个电阻单元，每一个电阻单元的两端均设有对外发送信号的测试电压连接点，测试电压连接点对应连接有接线端子，接线端子通过线束连接单片电压巡检仪；至少一个电阻单元并联或串联有光隔继电器，所述信号发生器还设有上位机，CPU通过CAN总线与上位机相连。
2.如权利要求1所述的一种燃料电池单片电压信号发生器，其特征在于：所述电阻网络设有至少一个光隔继电器，光隔继电器一端连接低压电源输入端。
3.如权利要求1所述的一种燃料电池单片电压信号发生器，其特征在于：所述信号发生器设有至少两个测试电压连接点和接线端子，且测试电压连接点和接线端子一一对应。
4.如权利要求1所述的一种燃料电池单片电压信号发生器，其特征在于：所述电阻网络设有至少两组电阻单元，电阻单元串联或并联或串并联组合。
5.如权利要求1所述的一种燃料电池单片电压信号发生器，其特征在于：所述电阻网络设有N组电阻单元，其中N≥2，编号依次为R1、R2、R3、……RN，其中至少一组电阻单元RN并联有电阻RN-1和RN-2，RN-1连接有光隔继电器TN-1，RN-2连接有光隔继电器TN-2。
6.如权利要求1所述的一种燃料电池单片电压信号发生器，其特征在于：所述光隔继电器为光耦继电器或固态继电器。
7.如权利要求1所述的一种燃料电池单片电压信号发生器，其特征在于：所述测试电压连接点为电压测量接口，用于测量对应电阻单元的电压，接线端子为测试电压连接点正负极接线口。
8.如权利要求1所述的一种燃料电池单片电压信号发生器，其特征在于：所述可调电位器为滑动变阻器。
9.基于权利要求1-8所述的一种燃料电池单片电压信号发生器的控制方法，其特征在于：通过电阻网络选通器控制和改变电阻网络中电阻单元的串并联形式和数量，通过光隔继电器的通断控制使电阻单元实现不同的电压变化，模拟连续变化的单片电压信号，再通过上位机程序控制电阻单元通断频率，使电阻单元实现高低频电压波动，模拟间歇干扰和脉冲变化的单片电压信号。
10.如权利要求9所述的一种燃料电池单片电压信号发生器的控制方法，其特征在于：电阻网络设有N组电阻单元，其中N≥2，编号依次为R1、R2、R3、……RN-2、RN-1、RN，
其中，R21并联有电阻R21-1和R21-2，R21-1连接有光隔继电器T21-1，R21-2连接有光隔继电器T21-2；电阻R23设有串联电阻R23-1，电阻R23-1并联光隔离继电器T23-1；
电阻R81并联有电阻R81-1和R81-2，电阻R81-1连接有光隔继电器T81-1，电阻R81-2连接有光隔继电器T81-2；电阻R83设有串联电阻R83-1，电阻R83-1并联光隔离继电器T83-1；
该控制方法包括以下步骤：
S1、T23-1、T83-1闭合，T21-1、T21-2、T81-1、T81-2断开，模拟电堆单片电压正常时的信号状态；
S2、T22、T82闭合，模拟单片电压巡检仪与电堆连接信号线接通完好时的信号状态；
S3、T22、T82断开，模拟单片电压巡检仪与电堆连接信号线断线状态，由单片电压巡检仪作出断线状态诊断；
S4、T21-1、T21-2闭合，实现多电阻并联，电阻值下降，电阻R21的电压值VR21下降，模拟VR21路单片电压受干扰而产生电压值下降的信号状态；
T81-1、T81-2闭合，实现多电阻并联，电阻值下降，电阻R81的电压值VR81下降，模拟VR81路单片电压受干扰而产生电压值下降的信号状态；
S5、T23-1断开，R23-1和R23串联，阻值增大，电阻R81的电压值VR23上升，模拟VR23路单片电压受干扰而产生电压值上升的信号状态；
T83-1断开，R83-1和R83串联，阻值增大，电阻R83的电压值VR83上升，模拟VR83路单片电压受干扰而产生电压值上升的信号状态；
S6、用上位机程序改变T21-1、T21-2或T81-1、T81-2闭合断开频率，模拟VR21或VR81路单片电压受不同频率脉冲信号干扰而产生单片电压值下降的脉冲信号状态；
用上位机程序改变T22或T82闭合断开频率，模拟单片电压巡检仪与电堆连接信号线时断时通的信号状态；
用上位机程序改变T23-1或T83-1闭合断开频率，模拟VR23或VR83路单片电压受不同频率脉冲信号干扰而产生单片电压值上升的脉冲信号状态。
CN202210894455.7A 2022-07-28 2022-07-28 一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法 Active CN114966514B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210894455.7A CN114966514B (zh) 2022-07-28 2022-07-28 一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210894455.7A CN114966514B (zh) 2022-07-28 2022-07-28 一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114966514A true CN114966514A (zh) 2022-08-30
CN114966514B CN114966514B (zh) 2022-11-01

Family

ID=82968790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210894455.7A Active CN114966514B (zh) 2022-07-28 2022-07-28 一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114966514B (zh)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070288126A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Florida State University System and methods for implementing a non-linear electrical circuit dynamic fuel cell model
CN101303396A (zh) * 2007-05-09 2008-11-12 比亚迪股份有限公司 燃料电池性能监测***
CN102055033A (zh) * 2010-12-03 2011-05-11 安徽力高新能源技术有限公司 电池组的模拟装置
CN103412206A (zh) * 2013-07-10 2013-11-27 华北电力大学（保定） 一种多工况的电动汽车充电设备的自动化测试试验***
WO2015056962A1 (ko) * 2013-10-14 2015-04-23 주식회사 엘지화학 하이브리드 이차 전지의 전압 추정 장치 및 그 방법
CN105576769A (zh) * 2016-02-26 2016-05-11 苏州碧欧新能源科技有限公司 一种对串联电池单体进行独立升降电压调节的装置
CN108872697A (zh) * 2018-04-24 2018-11-23 山东大学 用于动力电池单体的高抗扰电压采集电路及其方法
CN208999502U (zh) * 2018-09-13 2019-06-18 浙江零跑科技有限公司 一种智能可调电池组电压模拟装置
CN209674259U (zh) * 2019-06-14 2019-11-22 京滨电子装置研究开发(上海)有限公司 电池电压模拟电路及电池模拟设备
CN209927941U (zh) * 2019-01-25 2020-01-10 无锡至极动能科技有限公司 一种模拟多颗单体电池串联提供电池管理***测试的装置
CN211061676U (zh) * 2019-08-16 2020-07-21 大连景源氢能科技有限公司 一种氢氧燃料电池巡检检测装置
CN211088410U (zh) * 2019-10-25 2020-07-24 洺源科技(大连)有限公司 一种燃料电池巡检用检测装置
WO2021153976A1 (ko) * 2020-01-30 2021-08-05 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 배터리 관리유닛 점검 방법
CN214310818U (zh) * 2021-01-22 2021-09-28 深圳市昂盛达电子有限公司 一种能模拟电池温度和模拟电池附带电阻的模拟电池
CN113495224A (zh) * 2021-06-30 2021-10-12 重庆前卫科技集团有限公司 一种电池组模拟检测设备及检测方法
CN216248262U (zh) * 2021-09-01 2022-04-08 武汉喜玛拉雅光电科技股份有限公司 一种简易模拟燃料电池多组单体电压发生电路及装置

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070288126A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Florida State University System and methods for implementing a non-linear electrical circuit dynamic fuel cell model
CN101303396A (zh) * 2007-05-09 2008-11-12 比亚迪股份有限公司 燃料电池性能监测***
CN102055033A (zh) * 2010-12-03 2011-05-11 安徽力高新能源技术有限公司 电池组的模拟装置
CN103412206A (zh) * 2013-07-10 2013-11-27 华北电力大学（保定） 一种多工况的电动汽车充电设备的自动化测试试验***
WO2015056962A1 (ko) * 2013-10-14 2015-04-23 주식회사 엘지화학 하이브리드 이차 전지의 전압 추정 장치 및 그 방법
CN105576769A (zh) * 2016-02-26 2016-05-11 苏州碧欧新能源科技有限公司 一种对串联电池单体进行独立升降电压调节的装置
CN108872697A (zh) * 2018-04-24 2018-11-23 山东大学 用于动力电池单体的高抗扰电压采集电路及其方法
CN208999502U (zh) * 2018-09-13 2019-06-18 浙江零跑科技有限公司 一种智能可调电池组电压模拟装置
CN209927941U (zh) * 2019-01-25 2020-01-10 无锡至极动能科技有限公司 一种模拟多颗单体电池串联提供电池管理***测试的装置
CN209674259U (zh) * 2019-06-14 2019-11-22 京滨电子装置研究开发(上海)有限公司 电池电压模拟电路及电池模拟设备
CN211061676U (zh) * 2019-08-16 2020-07-21 大连景源氢能科技有限公司 一种氢氧燃料电池巡检检测装置
CN211088410U (zh) * 2019-10-25 2020-07-24 洺源科技(大连)有限公司 一种燃料电池巡检用检测装置
WO2021153976A1 (ko) * 2020-01-30 2021-08-05 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 배터리 관리유닛 점검 방법
CN214310818U (zh) * 2021-01-22 2021-09-28 深圳市昂盛达电子有限公司 一种能模拟电池温度和模拟电池附带电阻的模拟电池
CN113495224A (zh) * 2021-06-30 2021-10-12 重庆前卫科技集团有限公司 一种电池组模拟检测设备及检测方法
CN216248262U (zh) * 2021-09-01 2022-04-08 武汉喜玛拉雅光电科技股份有限公司 一种简易模拟燃料电池多组单体电压发生电路及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
翁元明: "燃料电池堆单片电压一致性研究进展", 《电源技术》 *
韩猛 等: "一种氢燃料电池单片电压检测方法", 《发输变电》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114966514B (zh) 2022-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012122856A (ja) 組電池装置
JPH11273702A (ja) 燃料電池積層体の監視方法および監視装置
CN106443545B (zh) 一种纯电动汽车电池管理***故障诊断与定位***及方法
CN111337869A (zh) Bms板测试装置、测试***及测试方法
CN103760496A (zh) 一种电动汽车动力电池组充放电能力测试装置及方法
CN105067998A (zh) 一种电压电流波动检测装置
CN114966514B (zh) 一种燃料电池单片电压信号发生器及其控制方法
CN212965853U (zh) 测试***及测试装置
CN210294487U (zh) 镍氢电池包总成功能测试设备
CN111600348A (zh) 串并联通断转换电路及模块、串并联电池组放电测试装置
KR20140081947A (ko) 연료전지 스택 고장 진단 방법
CN203720330U (zh) 一种电动汽车动力电池组充放电能力测试装置
CN203012108U (zh) 一种电池组的自动标定检验装置
CN210690771U (zh) 一种bms测试平台用动力电池模拟***
CN114184930A (zh) 一种多通道保护板综合测试电路
CN109860669B (zh) 燃料电池多方位在线诊断平台
CN113267731A (zh) 锂离子电池包串联充放电测试控制装置、方法及测试柜
RU2759580C1 (ru) Устройство контроля технического состояния элементов последовательной аккумуляторной батареи
CN113311341B (zh) 一种汽车电池管理***的cmu单元的eol下线检测方法
CN111478391A (zh) 电池组
CN215641726U (zh) 电池管理***的简易测试工装
CN217238330U (zh) 一种燃料电池dc/dc变换器测试装置
CN109917215A (zh) 一种新能源电动汽车充电组件老化测试装置
CN221174826U (zh) 一种集成式bms板测试设备和测试***
CN218974490U (zh) 一种低成本bms功能带载老化测试***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant